미국 첩보기관 IMF의 요원 에단 헌트(톰 크루즈)는 작전 수행 도중 의문의 단체에 납치당한다. 자신을 공격한 단체가 미지의 테러조직 '신디케이트'임을 직감한 그는 정체 모를 의문의 여인 일사(레베카 퍼거슨)의 도움으로 목숨을 건진다. 이 소동을 알 길 없는 CIA와 미국 정부는 IMF를 해체시켜버린다. 아무런 소속 없이 하루아침에 CIA의 위험인물로 간주된 에단은 신디케이트 조직과 CIA 양쪽으로부터 모두 추적당하는 신세가 된다. 그로부터 몇 개월 뒤, 돌연 사라졌던 에단이 갑자기 나타나 전략 요원 브랜트(제레미 레너)와 IT요원 벤지(사이먼 페그), 그리고 해킹 요원 루터를 오스트리아와 영국 등지로 불러모은다. 신디케이트 소탕 작전은 에단의 지휘 아래 비밀리에 진행되지만 어디선가 또다시 나타난 의문의 여인 일사가 에단 일행을 방해하기 시작한다.

영화는 고전적인 첩보 스릴러 장르의 향취를 그대로 재현해내면서도 액션영화로서의 매력 또한 포기하지 않는다. 이를테면 톰 크루즈는 실제 비행기에 몸을 묶고 자진해서 하늘로 날아가는 등 부르즈 할리파 빌딩 벽을 타고 돌아다니던 전편의 액션 이상의 충격적 액션 강도를 자랑한다. 또한 첩보 스릴러 장르의 교과서와도 같은 앨프리드 히치콕 감독의 <나는 결백하다> <나는 비밀을 알고 있다> <오명> 등의 영화 속 캐릭터 설정 혹은 특정 장면을 그대로 차용해 액션 장면을 설계했다. 게다가 21세기 현대 첩보영화답지 않게 칼싸움이 등장하는 등 오랜 영화 팬의 향수를 자극한다. 이와 동시에 요즘 관객에게는 속도와 편집으로 승부하는 액션영화와는 또 다른 매력을 선사한다.